手把手教你鋁型材焊接前的準(zhǔn)備及注意事項

 一、選擇什么樣的保護(hù)氣體

MIG焊接鋁材和焊接鋼材所需要的保護(hù)氣體是不同的。焊接鋁材，應(yīng)該選擇100%含量的氣，然而鋼材焊接要求混合氣體或者100%的二氧化碳?xì)怏w。三、中溫封孔，中溫封孔指的是封孔溫度在高溫封孔和冷封孔二者之間的一種封孔技術(shù)，由于這種特點(diǎn)，中溫封孔具有很多前二者沒有的優(yōu)點(diǎn)。好消息是，我們不需要什么特殊的設(shè)備——你現(xiàn)有的調(diào)整器(除了二氧化碳調(diào)整器以外)和氣管都能被用在純凈的或者混合的氣體。

二、設(shè)置什么樣的極性？

所有的MIG焊接，包括鋁材焊接，都需要正極的焊條，而藥芯焊接工藝卻是典型的使用負(fù)極焊條。如果你要把焊機(jī)在不同的工藝中切換，先確定切換極性。這是新手通常會犯的錯誤。

三、應(yīng)該購買什么樣的鋁合金焊條？

如果你試圖在焊接鋁材時使用鋼焊條的話，將會得到很差的效果。相反，我們推薦的是，緊湊MIG焊機(jī)使用限制在0.035英寸直徑的4043鋁合金填充金屬。5336的鋁合金焊條則可能通常被推薦給零售商和分銷商，因為這種焊絲更硬，更容易送絲。然而，使用這種送絲焊機(jī)的話，用5356鋁合金通常電流不足以達(dá)到較好的焊接效果。盡管4030較軟，在遵循下面描述的適當(dāng)步驟也能保證取得較好的送絲性能。一旦我們對這個方面的實(shí)際提升都沒有合理的重視，這樣就會直接影響到自己今后的發(fā)展了，這一點(diǎn)實(shí)際的問題真正對自身前進(jìn)是有所影響的。不要使用其他直徑的焊絲。特別要避免0.030英寸的焊絲(送絲相當(dāng)困難)和3/64英寸的焊絲(緊湊的小型焊機(jī)無法提供足夠的電流來可靠的熔化這個直徑的焊絲)。

四、如何設(shè)置焊機(jī)來焊接鋁材？

既然知道了需要焊機(jī)的種類和性能/局限性，下一個非常重要的步驟就是如何設(shè)置參數(shù)了，遵循以下的提示：購買一套鋁材送絲工具；注意送絲在焊接鋁材的時候顯得更加重要，所以強(qiáng)烈推薦購買一套專用鋁材送絲工具，一套工具將包含以下物品：

1 .非金屬襯管——設(shè)計來減小送絲摩擦

2. U型槽驅(qū)動滾輪——用來避免教軟的鋁絲斷裂或者變形。這些驅(qū)動滾輪不會象V型槽滾輪一樣刮傷鋁絲。使用V型槽滾輪的話，會讓焊絲刮花襯管造成堵塞，引起送絲故障。

3.進(jìn)口和出口引導(dǎo)裝置——設(shè)計來避免焊絲刮傷。

4.接觸頭——使用在鋁材焊接的接觸頭有更大直徑的開口，因為在鋁絲升溫時，產(chǎn)生的膨脹比鋼材多。因此，鋁絲專用接觸頭的尺寸在小得足夠保持電接觸的同時，又足夠允許膨脹。

定位非常重要

在焊接的時候，盡量保持焊槍電纜的筆直，以減少對較軟鋁絲的送絲約束。焊槍電纜線的彎曲會導(dǎo)致焊絲打結(jié)，造成很差的送絲。

立焊的焊接技巧和特點(diǎn)?

焊接特點(diǎn)：

 1.熔池金屬與熔渣因自重下墜，容易分離。

 2.熔池溫度過高時，熔池金屬易下淌形成焊瘤、

 咬邊、夾渣等缺陷，焊縫  不平整。

 3.T型接頭焊縫根部容易形成未焊透。

 4.熔透程度容易掌握。

 5.焊接生產(chǎn)率較平焊低。

焊接要點(diǎn)：

1.保持正確的焊條角度；

2.生產(chǎn)中常用的是向上立焊，向下立焊要用專用焊條才能保證焊縫質(zhì)量。向上立焊時焊接電流比平焊時小10~15%，且應(yīng)選用較小的焊條直徑（＜φ4mm）

3.采用短弧施焊，縮短熔滴過渡到熔池的距離。

4.采用正確的運(yùn)條方法。

（1）T型坡口對接（常用于薄板）向上立焊時，常用直線型、鋸齒形、月牙形運(yùn)條法施焊，弧長不大于6mm。

（2）開其他形式坡口對接立焊時，焊縫常采用斷焊焊、擺幅不大的月牙型、三角形運(yùn)條焊接。其后各層可用月牙形或鋸齒形運(yùn)條方法。

（3）T型接頭立焊時，焊條應(yīng)在焊縫兩側(cè)及頂角有適當(dāng)?shù)耐Ａ魰r間，焊條擺動幅度應(yīng)不大于焊縫寬度，運(yùn)條操作與其他坡口形式的立焊相似。

（4）焊接蓋面層時，焊縫表面形狀決定于運(yùn)條方法。焊縫表面要求稍高的可以選用月牙形運(yùn)條；表面平整的可采用鋸齒形運(yùn)條（中間凹形與停頓時間有關(guān)）。

鋁及鋁合金的mig焊焊接性良好，如能控制好焊接氣孔缺陷，便可用于鋁制厚壁壓力容器的焊接。

1 母材性能

　　鋁的化學(xué)活潑性強(qiáng)，與空氣接觸時，會在其表面生成一層致密的al2o3薄膜，這層氧化膜可防止硝算及***的腐蝕，耐腐蝕性好，如加入一些硅、銅、鎂、鋅等合金元素后，可獲得不同性能的合金，鋁合金的抗低溫性能也很好。如鋁鎂合金和鋁錳合金，它們的特點(diǎn)是強(qiáng)度中等，塑性及耐蝕性好，故通常稱為防銹鋁，焊接性好，是目前鋁合金焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣的鋁合金材料。特別是機(jī)械行業(yè)的空分設(shè)備，屬深冷技術(shù)產(chǎn)品，主要的塔體容器均采用鋁鎂合金，如5083-h112，其抗拉強(qiáng)度rm可達(dá)270～275 mpa。鋁鎂合金也廣泛用于石化產(chǎn)品中，較之不銹鋼在比強(qiáng)度和性價比上有較大優(yōu)勢，已在空分和石化設(shè)備中廣泛使用。以前鋁合金的焊接大都采用手工操作，如手工ya弧焊，但隨著產(chǎn)品設(shè)備的越來越大，越來越厚，手工ya弧焊的焊接方法已不再適合了。以上是對焊接加工廠家在未來發(fā)展當(dāng)中所需要面臨的問題，我們在生活當(dāng)中也需要多加注意這些問題，當(dāng)然焊接加工技術(shù)也需要不斷的更新。壁厚30 mm以上的材料，因鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容等都很大，約比鋼大一倍多，在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導(dǎo)到母材內(nèi)部，因此焊接時比鋼要消耗更多的熱量。為獲得高質(zhì)量的焊接接頭，必須采用能量集中、功率大的熱源，使焊槍鎢棒容易燒損，需采用預(yù)熱，甚至需邊焊邊熱等工藝措施，給焊接時帶來很多麻煩。因此純手工ya弧焊已不再適合較厚的鋁合金材料，直徑大的鋁合金容器，可采用自動mig焊焊接，但如石化產(chǎn)品，往往是壓力高，直徑小，壁厚（30 mm以上）及經(jīng)過壓制的厚壁容器封頭（因要壓制不宜采用焊接功率大的自動mig焊），采用熔化極半自動ya弧焊可以彌補(bǔ)以上缺陷。

　　2 焊接工藝性分析

　　2.1 鋁合金mig焊

　　熔化極半自動ya弧焊是利用焊絲與工件間產(chǎn)生的電弧作熱源將金屬熔化的焊接方法。焊接過程中，電弧熔化焊絲和母材形成的熔池及焊接區(qū)域在惰性氣體ya或氦的保護(hù)下，有效地阻止周圍環(huán)境空氣的有害作用。用焊絲作為電極，用ya氣作為保護(hù)氣體，電源采用直流反接，使熱量集中，但電弧功率又沒有自動mig焊的大。熔化極半自動ya弧焊有很多優(yōu)點(diǎn)，操作方便，能焊接各種位置的焊縫和不同厚度的鋁合金，特別是焊接中厚板容器接管角焊縫更有著明顯的優(yōu)勢。焊接設(shè)備是操作重要內(nèi)容，而鋁合金焊接及金屬焊接加工系統(tǒng)架構(gòu)特點(diǎn)是什么也引起人們的關(guān)注，希望在操作的過程中，每一位朋友都應(yīng)該豐富金屬焊接加工特點(diǎn)以及相關(guān)的信息，只有在每個部分都更為慎重掌握后，才能夠得到更為的認(rèn)識。但由于鋁及鋁合金對焊接氣孔特別敏感，尤其在使用雜質(zhì)含量較多的國產(chǎn)焊絲，故用于壓力容器的a，b類承壓焊縫時有一定的困難。為此筆者成立攻關(guān)組，經(jīng)過反復(fù)試驗和研討，終于使問題迎刃而解，并順利應(yīng)用到產(chǎn)品中。

　　2.2 氣孔產(chǎn)生機(jī)理及解決措施

　　熔化極半自動ya弧焊焊接時產(chǎn)生的缺陷主要是氣孔，而氣孔生成機(jī)理是很復(fù)雜的。由于鋁與氧的親和力很大，在空氣中極易與氧結(jié)合生成致密結(jié)實(shí)的al2o3薄膜，這層氧化膜還會吸附水份?？赡苁怯捎诠ぜM裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準(zhǔn)確，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP。而產(chǎn)生氣孔的重要因素是氫，屬氫致擴(kuò)散氣孔，由于鋁及鋁合金的物理本質(zhì)特征，使得它們在液態(tài)時可溶解相當(dāng)量的氫，而在固態(tài)時幾乎不能溶解，因此在熔池的結(jié)晶和冷卻過程中氫無法及時逸出，而殘留在焊縫內(nèi)形成氣孔。

　　2.2.1 氫的來源

　　氫的來源有以下幾個方面：在焊材和母材中溶解的氫；焊材和母材表面的氧化膜、油污、水分等；保氣氛中的氫和水份；在保護(hù)條件不完善時卷入電弧氣氛中的空氣所帶有的氫和水分。

　　2.2.2 氣孔控制措施

　　待焊區(qū)的清理工作完善與否是控制焊接氣孔的基礎(chǔ)，母材坡口及其兩側(cè)以及焊絲必須去油、去污，表面氧化膜需用鏟刀、銑刀等工具予以去凈，使之露出金屬本色；目前鋁型材市場中的產(chǎn)品也是有種類之分的，一般不同的分類方式其所得到的型材類別是不同的，并且不同型材類別其加工方式以及應(yīng)用領(lǐng)域也是有所差別的?？諝庀鄬穸纫丝刂圃?0%以下，空氣相對濕度較高以及工件壁厚較大時，焊前在焊接區(qū)須進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度一般在100 ℃左右；工件壁厚較大時以采用多層焊或多層多道焊為宜；宜選用雜質(zhì)盡可能少的焊絲（進(jìn)口焊絲常優(yōu)于國產(chǎn)焊絲，如牌號為5083母材，可選用er5183，1.6 mm焊絲）和≥99.99%的高純亞作為保護(hù)氣體。熔化極半自動ya弧焊在條件允許范圍內(nèi)可以代替手工ya弧焊在鋁制壓力容器中的焊接，特別是小直徑厚壁容器的縱環(huán)焊縫和須經(jīng)壓制的封頭縱焊縫的焊接，經(jīng)無損檢測可以達(dá)到j(luò)b/t4730.2―2005ii要求，也能代替手工ya弧焊在容器接管角焊縫的焊接，經(jīng)100%著色檢測，可以達(dá)到j(luò)b/t 4730.5―2005i的要求，在受壓件與非受壓件間的結(jié)構(gòu)件角焊縫的焊接，更有著其明顯的優(yōu)勢，效率可提高2倍以上。必須指出，除了設(shè)計恰當(dāng)焊接坡口，選擇已經(jīng)驗證的合理焊接參數(shù)以外，選擇含雜質(zhì)較少的適配焊絲、適當(dāng)預(yù)熱和焊接區(qū)的充分清理都是減少及至杜絕氣孔的有較手段。